食品物理分析檢驗(yàn)-旋光度的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解旋光儀的構(gòu)造和旋光度的測(cè)定原理2.掌握旋光儀的使用方法和比旋光度的計(jì)算方法Part02實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)一束單一的平面偏振光通過(guò)手性物質(zhì)時(shí)，其振動(dòng)方向會(huì)發(fā)生改變，此時(shí)光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)一定的角度，這種現(xiàn)象稱為旋光現(xiàn)象。物質(zhì)的這種使偏振光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)叫做旋光性，具有旋光性的物質(zhì)叫做旋光性物質(zhì)或旋光物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)原理許多天然有機(jī)物都具有旋光性。由于旋光物質(zhì)使偏振光振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以右旋（順時(shí)針?lè)较?，記做?”）,也可以左旋（逆時(shí)針?lè)较颍涀觥?”），所以旋光物質(zhì)又可分為右旋物質(zhì)和左旋物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)原理由單色光源（一般用鈉光燈）發(fā)出的光，通過(guò)起偏棱鏡（尼可爾棱鏡）后，轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫嫫窆猓ê?jiǎn)稱偏振光）。當(dāng)偏振光通過(guò)樣品管中的旋光性物質(zhì)時(shí)，振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)一定角度。實(shí)驗(yàn)原理調(diào)節(jié)附有刻度的檢偏鏡（也是一個(gè)尼可爾棱鏡），使偏振光通過(guò)，檢偏鏡所旋轉(zhuǎn)的度數(shù)顯示在刻度盤上，即樣品的實(shí)測(cè)旋光度α，常用比旋光度來(lái)表示物質(zhì)的旋光性。通過(guò)測(cè)定旋光度，可以鑒定物質(zhì)的純度、測(cè)定溶液的濃度、密度和鑒別光學(xué)異構(gòu)體。Part03儀器和試劑儀器和試劑圓盤旋光儀、洗瓶、膠頭滴管、濾紙；蒸餾水、5%葡萄糖溶液、未知濃度的葡萄糖溶液。Part04實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟1.樣品溶液的配制準(zhǔn)確稱取一定量的樣品，用50mL的容量瓶配成溶液。通?？梢赃x用水、乙醇、氯仿作溶劑。由于葡萄糖溶液具有變旋光現(xiàn)象，所以待測(cè)葡萄糖溶液應(yīng)該提前24h配好，以消除變旋光現(xiàn)象，否則測(cè)定過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)讀數(shù)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。2.預(yù)熱打開(kāi)旋光儀電源開(kāi)關(guān)，預(yù)熱5-10min，待完全發(fā)出鈉黃光后方可觀察使用。實(shí)驗(yàn)步驟3.調(diào)零在測(cè)定樣品前，必須先用蒸餾水來(lái)校正旋光儀的零點(diǎn)。洗凈樣品管后裝入蒸餾水，使液面略凸出管口。將玻璃蓋沿管口邊緣輕輕平推蓋好，不要帶入氣泡，旋緊螺絲帽蓋。將樣品管擦干后放入旋光儀，合上蓋子。實(shí)驗(yàn)步驟開(kāi)啟鈉光燈，將刻度盤調(diào)在零點(diǎn)左右，會(huì)出現(xiàn)大于或小于零度視場(chǎng)的情況。旋動(dòng)粗動(dòng)、微動(dòng)手輪，使視場(chǎng)內(nèi)三部分的亮度一致，即為零點(diǎn)視場(chǎng)，記下刻度盤讀數(shù)，重復(fù)調(diào)零4~5次取平均值。若平均值不為零而存在偏差值，應(yīng)在測(cè)量讀數(shù)中將其減去。實(shí)驗(yàn)步驟4、測(cè)定樣品的測(cè)定和調(diào)零方法相同。每次測(cè)定之前樣品管必須先用蒸餾水清洗1-2次，再用少量待測(cè)液潤(rùn)洗2-3次，以免受污物的影響，然后裝上樣品進(jìn)行測(cè)定。旋動(dòng)刻度盤，尋找較暗照度下亮度一致的零度視場(chǎng)。若讀數(shù)是正數(shù)為右旋；讀數(shù)是負(fù)數(shù)為左旋。讀數(shù)與零點(diǎn)值之差，即為樣品在測(cè)定溫度時(shí)的旋光度。實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定完后倒出樣品管中溶液，用蒸餾水把管洗凈，擦干放好。重復(fù)測(cè)定5%葡萄糖溶液的旋光度4-5次，分別記錄測(cè)定值。再測(cè)定未知濃度的葡萄糖溶液的旋光度4-5次，記錄所測(cè)數(shù)值。Part05注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.在測(cè)定未知物的旋光度時(shí)，至少要做一次改變濃度或者液層厚度的測(cè)定，因?yàn)樽x出的旋光度如+48°也可能是+48°±（n×180）°的所有值。2.儀器應(yīng)放在干燥、空氣流通和溫度適宜的地方，以免光學(xué)零部件、偏振片等受潮發(fā)霉及性能衰退。注意事項(xiàng)3.樣品管使用后，應(yīng)及時(shí)用水或蒸餾水沖洗干凈，擦干放置。4.鏡片不能用不潔或硬質(zhì)布、紙去擦，以免影響性能。5.儀器不用時(shí)，應(yīng)將儀器放入箱內(nèi)或用塑料罩罩上，以防灰塵侵入。定義定義自然光有無(wú)數(shù)個(gè)與前進(jìn)方向垂直的光波振動(dòng)面，當(dāng)通過(guò)尼科爾棱鏡時(shí)，只有振動(dòng)面與棱鏡光軸平行的光波才能通過(guò)，這種只在一個(gè)平面上振動(dòng)的光稱為偏振光。

定義物質(zhì)能使偏振光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)一定角度的性質(zhì)，稱為旋光性。具有旋光性的物質(zhì)叫做旋光性物質(zhì)。定義許多食品成分都具有旋光性，如氨基酸、碳水化合物、葡萄糖等。能把偏振光振動(dòng)面向右旋轉(zhuǎn)的，稱為右旋，用“+”號(hào)表示，反之稱為左旋，用“-”號(hào)表示。當(dāng)偏振光通過(guò)光學(xué)活性物質(zhì)溶液時(shí)，偏振面旋轉(zhuǎn)的角度叫作該物質(zhì)的旋光度，用α表示。Part02影響因素影響因素旋光度不僅與化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，還和測(cè)定時(shí)溶液的濃度、液層的厚度、溫度、光的波長(zhǎng)以及溶劑有關(guān)。

影響因素1.物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，旋光性也不同：相同條件下，有的呈左旋（“-”表示），有的呈右旋（“+”表示）。2.溶液的濃度。溶液的濃度越大，其旋光度也越大。在一定的濃度范圍內(nèi)，溶液的濃度和旋光度呈線性關(guān)系。影響因素3.溶劑。溶劑對(duì)旋光度的影響比較復(fù)雜，有些溶劑對(duì)旋光度無(wú)影響，有的溶劑影響旋光的方向及旋光度的大小。

影響因素4.光線通過(guò)液層的厚度。光線通過(guò)液層的厚度越厚，旋光度越大。5.光的波長(zhǎng)。波長(zhǎng)越短，旋光度越大。6.溫度。一般情況下，溫度的影響不是很大。Part03測(cè)定意義測(cè)定意義對(duì)于特定的光學(xué)活性物質(zhì)，在光源波長(zhǎng)和溫度一定的情況下，其旋光度α與溶液濃度c和液層厚度L成正比，即α=KcL。當(dāng)物質(zhì)濃度為1g/mL，液層厚度為1dm時(shí)所測(cè)得旋光度稱為比旋光度。

測(cè)定意義

像折射率、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)一樣，比旋光度是表征旋光性物質(zhì)特征的物理常數(shù)，只與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，對(duì)鑒定旋光性化合物有重要意義。測(cè)得旋光度可計(jì)算出旋光物質(zhì)溶液的濃度。測(cè)定意義通過(guò)測(cè)定光學(xué)活性物質(zhì)旋光度可計(jì)算出旋光物質(zhì)溶液濃度。應(yīng)用旋光儀測(cè)量旋光物質(zhì)（光學(xué)活性物質(zhì)）的旋光度以確定其含量的分析方法叫旋光法。測(cè)定意義具有光學(xué)活性的還原糖類，如葡萄糖、果糖、乳糖等溶解后，其旋光度起初迅速變化，然后逐漸變化緩慢，最后達(dá)到定值，這種現(xiàn)象稱為變旋光作用。因此，在用旋光法測(cè)定蜂蜜或商品葡萄糖等含有還原糖的樣品時(shí)，宜將配成溶液后的樣品放置過(guò)夜再測(cè)定。

Part04旋光法的應(yīng)用旋光法的應(yīng)用1.比旋度的測(cè)定測(cè)定時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照特定條件（溫度、溶劑、波長(zhǎng)、濃度等）進(jìn)行測(cè)定。2.溶液的含量測(cè)定（1）比旋度法測(cè)定方法：精密稱取一定量供試品，配成一定濃度的溶液，裝入測(cè)定管中，測(cè)定其旋光度，然后計(jì)算其含量。

旋光法的應(yīng)用

（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線法

先測(cè)出一系列標(biāo)準(zhǔn)